JPH083455B2 - Switch with failure prediction function - Google Patents

Switch with failure prediction function

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Publication number
JPH083455B2
JPH083455B2 JP18221089A JP18221089A JPH083455B2 JP H083455 B2 JPH083455 B2 JP H083455B2 JP 18221089 A JP18221089 A JP 18221089A JP 18221089 A JP18221089 A JP 18221089A JP H083455 B2 JPH083455 B2 JP H083455B2
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JP
Japan
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optical sensor
light
actuator
housing
moving
Prior art date
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Application number
JP18221089A
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Japanese (ja)
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JPH0346715A (en
Inventor
清隆 須藤
慎一郎 鈴木
Original Assignee
山武ハネウエル株式会社
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Publication date
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  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
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  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用技術分野〕 この発明は故障状態をあらかじめ知ることのできるス
イツチに関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a switch capable of knowing a failure state in advance.

〔従来技術およびその問題点〕[Prior art and its problems]

従来、ハウジング内にスナツプアクシヨンスイツチを
内蔵し、このハウジング外に突出する操作プランジヤー
を有するプランジヤー形リミツトスイツチやローラーレ
バーの回転運動を直線運動に変えるローラーレバー形の
リミツトスイツチがある。
Conventionally, there are a plunger type limit switch having a snap-action switch built into the housing and having an operating plunger protruding to the outside of the housing, and a roller lever type limit switch for converting the rotational movement of the roller lever into a linear movement.

ところがこれらのスイツチにおいては操作プランジヤ
ーとヘツドとの間、あるいはローラーレバーを支持する
回転軸とヘツドとの間に切削油が付着し、これが固化し
たり、あるいは切り粉の付着することにより操作プラン
ジヤーやローラレバーおよびこれらを含む可動部分が復
帰不良を起したり、オーバートラベルすなわち動作後の
動きの不足、あるいはローラーレバー形においてはロー
ラーの摩耗による動作不良すなわち設定不良を招くおそ
れがある。
However, in these switches, cutting oil adheres between the operation plunger and the head, or between the rotary shaft supporting the roller lever and the head, and the cutting oil solidifies or the cutting powder adheres to the operation plunger or the cutting oil. There is a possibility that the roller lever and the movable portion including them may cause a return failure, overtravel, that is, insufficient movement after the operation, or in the roller lever type, an operation failure or a setting failure due to wear of the roller.

一方、内蔵スイツチにおいては接点の溶着や接点に塵
埃が付着することによる接点不良あるいは可動接点板の
折損などが発生するばあいがあり、そのスイツチを用い
た機械装置においては製品不良を起したり、そのスイツ
チの補修のため生産ラインを停止しなければならなくな
ることがある。
On the other hand, the built-in switch may cause contact failure due to welding of contacts or dust adhering to the contacts, or breakage of the movable contact plate, which may cause product failure in the mechanical device using the switch. , It may be necessary to stop the production line to repair the switch.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

この発明はこのような従来の問題点にかんがみ、内蔵
スイツチとくにスナツプアクシヨンスイツチの有する種
々の欠点を改善するとともに、スイツチの操作プランジ
ヤーやレバー等の操作子の設定不良やスイツチの可動部
における復帰不良をあらかじめ知ることを目的とするも
のである。
In view of such conventional problems, the present invention solves various drawbacks of a built-in switch, especially a snap-action switch, and also improves the setting of operators such as a switch operating plunger and a lever, and a movable part of the switch. The purpose is to know the recovery failure in advance.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

この発明はその目的を達成するために、ハウジングに
内蔵されるスイツチをスナツプアクシヨンスイツチに変
え、光センサーを用いるとともに、この光センサーはこ
れを光学的に開閉する作動子の移動方向に沿つて3組配
設し、この3組の光センサーの中、2組の光センサーに
おいてその動作位置をなるべく少なくなるようにし、か
つ先に動作する光センサーにより動作出力を得、また先
に復帰する光センサーにより復帰出力を得、さらに残り
の1組の光センサーは他の2組の光センサーと一定量だ
けずらせて組付け、それら3組の光センサーの動作状態
から操作子の設定不良を予知するか、ないしは3つの光
センサーの復帰時間の差を測定することにより可動部の
復帰不良を予知するもので、2組の光センサーの中、い
ずれか一方が故障したばあいでもスイツチの出力信号は
確保される。
In order to achieve the object, the present invention replaces the switch built in the housing with a snap-action switch, and uses an optical sensor, which is arranged along the moving direction of an actuator that optically opens and closes the optical sensor. Three sets of optical sensors are provided, and the operating positions of the two sets of optical sensors among the three sets of optical sensors are reduced as much as possible, and the operating output is obtained by the first operating optical sensor, and the optical sensor is restored first. The return output is obtained by the optical sensors, and the remaining one set of optical sensors is assembled with the other two sets of optical sensors while being offset by a certain amount, and the poor setting of the operator is predicted from the operating state of those three sets of optical sensors. Or to predict the restoration failure of the movable part by measuring the difference between the restoration times of the three optical sensors. Either one of the two sets of optical sensors fails. The output signal of the switch even if is ensured.

〔実施例〕〔Example〕

以下図によつてこの発明の1実施例について説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

すなわち第1図および第2図において、ハウジング1
にはその軸心線上において、その一端すなわち頭部にヘ
ツド3が着脱自在に取付けられる。このヘツドには回転
軸4がハウジング1の軸心線と交差する方向に延びるよ
うに配設される。そしてこの回転軸4の一端すなわちヘ
ツド3から突出する部分には操作子5すなわちレバーの
一端が連結され、さらにこのレバーの自由端にはローラ
ー6が回転自在に支持される。回転軸4のヘツド3内に
位置する部分には平坦面を有するカム部7が形成され、
このカム部の一方の面にはカッププランジヤー8がスプ
リング9によつて当接している。またカム部7の他方の
面には内部プランジヤー11の一端が当接し、その他端は
ハウジング1内に延びている。この内部プランジヤーは
操作子5すなわち回転軸4の回転運動をハウジング1の
軸心線に沿う直線運動に変換する。ハウジング1とヘツ
ド3との間にはそれら両者間のシールを司るダイヤフラ
ムシール12が設けられ、このシールの中央部を内部プラ
ンジヤー11が気密に貫通している。またハウジング1内
には内蔵スイツチ13が収容される。このスイツチは第3
図に示すようにケース14を有し、このケースには作動子
15がその軸心線上に沿つて配設される。この作動子は非
透光性の材料により細長い板状に形成され、ケース14の
軸心線に沿う第1の位置すなわち移動前の自由位置と、
第2の位置すなわち移動後の動作位置との間で往復動自
在に支持される。そしてその作動子の一端にはプランジ
ヤー17が連結され、このプランジヤーはケース14の外部
に突出する。このプランジヤーとケース14間にはそれら
両者間のシールを司るキヤツプ状のシール部材18が設け
られる。さらに作動子15の他端とケース14間にはスプリ
ング19が設けられ、このスプリングによつて作動子15は
常時第1の位置すなわち自由位置側に付勢される。
That is, in FIG. 1 and FIG. 2, the housing 1
The head 3 is detachably attached to one end, that is, the head, on the axis of the. A rotary shaft 4 is arranged in this head so as to extend in a direction intersecting the axis of the housing 1. One end of the rotary shaft 4, that is, a portion protruding from the head 3, is connected with an operator 5, that is, one end of a lever, and a roller 6 is rotatably supported at a free end of the lever. A cam portion 7 having a flat surface is formed on a portion of the rotary shaft 4 located inside the head 3,
A cup plunger 8 is in contact with one surface of the cam portion by a spring 9. One end of the internal plunger 11 is in contact with the other surface of the cam portion 7, and the other end extends into the housing 1. This internal plunger converts the rotational movement of the operating element 5, that is, the rotary shaft 4, into a linear movement along the axis of the housing 1. A diaphragm seal 12 is provided between the housing 1 and the head 3 to control the seal therebetween, and an inner plunger 11 penetrates airtightly through a central portion of the seal. A built-in switch 13 is housed in the housing 1. This switch is the third
As shown in the figure, it has a case 14, and this case has an actuator.
15 are arranged along the axis thereof. This actuator is formed of a non-translucent material in the shape of an elongated plate, and has a first position along the axis of the case 14, that is, a free position before movement,
It is reciprocally supported between the second position, that is, the operating position after the movement. A plunger 17 is connected to one end of the actuator, and the plunger projects to the outside of the case 14. A cap-shaped seal member 18 is provided between the plunger and the case 14 to control the seal between them. Further, a spring 19 is provided between the other end of the operator 15 and the case 14, and the operator 15 is always urged to the first position, that is, the free position side by this spring.

またハウジング1内には作動レバー21の一端がピン22
により回転自在に支持され、その自由端部はプランジヤ
ー17と衝合し、さらにその中間部は内部プランジヤー11
の他端と衝合する。これによつて作動子15は操作子5の
動きと連動する。
Further, one end of the operating lever 21 is provided with a pin 22 in the housing 1.
Rotatably supported by its free end abutting the plunger 17 and its middle part an internal plunger 11.
Abut with the other end of. Thereby, the actuator 15 is interlocked with the movement of the operator 5.

ケース14内には3個の光センサー23すなわち23a,23b,
23cが収容される。この光センサーはたがいに光学的に
対向する投光素子25と受光素子26とにより構成され、か
つ両素子間には所定の間隔が設けられる。そしてそれら
の光センサー23a,23b,23cは作動子15がそれぞれの投光
素子25と受光素子26とを光学的に分離するように、かつ
作動子15の移動方向においてたがいに所定の間隔を維持
するように配設される。
In the case 14, three optical sensors 23, that is, 23a, 23b,
23c is accommodated. This optical sensor is composed of a light projecting element 25 and a light receiving element 26 which are optically opposed to each other, and a predetermined space is provided between both elements. The optical sensors 23a, 23b, and 23c maintain a predetermined distance in the moving direction of the actuator 15 so that the actuator 15 optically separates the light projecting element 25 and the light receiving element 26 from each other. It is arranged so that.

一方、作動子15には光センサー23a,23b,23cのそれぞ
れの投光素子25から受光素子26への光を選択的に導く3
個の透光窓27,28,29がその移動方向すなわちケース14の
軸心線方向においてたがいに離間して設けられる。そし
てこれらの透光窓と光センサー23a,23b,23cとは作動子1
5の移動時に第1の光センサー23aの動作時点と第2の光
センサー23bの動作開始時点とが極力少なくなるよう
な、すなわちほぼ等しくなるような位置関係を有し、か
つ第3の光センサー23cの動作開始時点が第1および第
2の光センサー23a,23bの動作開示時点と異なるような
位置関係を有している。したがつて第3の光センサー23
cは他の光センサー23a,23bと一定量だけずれた位置に取
付けられる。
On the other hand, the actuator 15 selectively guides the light from the light projecting element 25 of each of the optical sensors 23a, 23b, and 23c to the light receiving element 26.
The individual light transmitting windows 27, 28, 29 are provided apart from each other in the moving direction thereof, that is, in the axial direction of the case 14. The translucent window and the optical sensors 23a, 23b, 23c are the actuator 1
The third optical sensor has a positional relationship such that the operation time point of the first optical sensor 23a and the operation start time point of the second optical sensor 23b when moving 5 are as small as possible, that is, substantially equal to each other. The operation start time of 23c is different from the operation disclosure time of the first and second optical sensors 23a and 23b. Therefore, the third optical sensor 23
The c is attached at a position displaced from the other optical sensors 23a and 23b by a certain amount.

また第1の光センサー23aと第2の光センサー23bはス
イツチの動作出力を得るもので、これら両光センサーの
中、先に動作した方で動作出力を得、かつ早く復帰した
方で復帰出力を得るようにされる。
In addition, the first optical sensor 23a and the second optical sensor 23b are to obtain the operation output of the switch. Of these two optical sensors, the one that operates first obtains the operation output, and the one that returns earlier returns the output. To get.

さらに第3の光センサー23cは診断信号を検出するも
のである。
Furthermore, the third optical sensor 23c detects a diagnostic signal.

なお第4図においてケース14はカバー32により覆わ
れ、さらにこのカバーには電子回路を形成する電子回路
基板30が取付けられる。
In FIG. 4, the case 14 is covered with a cover 32, and an electronic circuit board 30 forming an electronic circuit is attached to the cover 32.

またハウジングの開口部はカバー31により覆われる。 The opening of the housing is covered with the cover 31.

上記構成において操作子5すなわちレバーが自由状態
から回転軸4を中心として回転するとその回転量は内部
プランジヤー11の直接的な変化量に変えられ、さらにそ
のレバーを介して作動子15が押圧される。この作動子が
自由位置にあるときには第5図(イ)に示すように3組
の光センサン23a,23b,23cの投光素子25から出た光はい
ずれも作動子15により遮られるため、受光素子26には到
達しない。
In the above structure, when the operator 5, that is, the lever rotates from the free state about the rotary shaft 4, the amount of rotation thereof is changed to the amount of direct change of the internal plunger 11, and the operator 15 is pressed through the lever. . When the actuator is in the free position, the light emitted from the light projecting elements 25 of the three sets of photosensors 23a, 23b, 23c is blocked by the actuator 15 as shown in FIG. Element 26 is not reached.

次に作動子15がスプリング19に抗して自由位置から動
作位置方向に移動する過程において、第5図(ロ)に示
す位置に達すると、第1の透光窓27によつて第1の光セ
ンサー23aの投光素子25から出た光はその受光素子26に
達する。このとき第6図の時点t1で示すように第1の光
センサー23aから動作出力が出される。
Next, when the actuator 15 reaches the position shown in FIG. 5B in the process of moving from the free position to the operating position against the spring 19, the first transparent window 27 causes the first transparent window 27 to move the first position. The light emitted from the light projecting element 25 of the optical sensor 23a reaches the light receiving element 26. Operation output from the first optical sensor 23a, as shown at time t 1 of FIG. 6 at this time is issued.

つづいて操作子5が十分な動作量すなわち所定の回転
量に達すると、作動子15は第5図(ハ)に達し、第2の
透光窓28によつて第2の光センサー23bの投光素子25か
ら出た光はその受光素子26に至り、第6図の時点t2で示
すように第2の光センサー23bが信号を発する。この状
態においては第1と第2の光センサー23a,23bが動作し
ている。
Subsequently, when the operating element 5 reaches a sufficient movement amount, that is, a predetermined rotation amount, the operating element 15 reaches the position shown in FIG. 5C, and the second light transmitting window 28 is used to project the second optical sensor 23b. light emitted from the optical device 25 reaches its light-receiving element 26, the second optical sensor 23b, as shown at time t 2 of FIG. 6 emits a signal. In this state, the first and second optical sensors 23a and 23b are operating.

さらに操作子5がオーバートラベルすなわち動作後の
動きに入り、十分な回転量に達すると、作動子15は第5
図(ニ)の状態となり、第3の透光窓29によつて第3の
光センサー23cの投光素子25から出た光はその受光素子2
6に至り、第6図の時点t3で示すように第3の光センサ
ー23cが信号を発する。この状態においては第1と第2
の光センサー23a,23bも動作している。
Further, when the operator 5 enters overtravel, that is, the movement after the operation and reaches a sufficient rotation amount, the operator 15 moves to the fifth position.
In the state shown in FIG. 4D, the light emitted from the light projecting element 25 of the third optical sensor 23c through the third light transmitting window 29 is received by the light receiving element 2
Reaches the 6, the third optical sensor 23c, as shown at time t 3 of FIG. 6 emits a signal. In this state, the first and second
The optical sensors 23a and 23b of are also operating.

このときオーバートラベルの不足すなわち第1および
第2の光センサー23a,23bが動作した後第3の光センサ
ー23cが動作する前に作動子15が復帰を始めると、すな
わち第5図(ハ)に示す状態で作動子15が復帰し始める
と、操作子5の設定は不良すなわち作動子15が十分に動
作位置まで移動していないものとして説明不良としての
故障予知出力を行う。この検出は第6図に示すように時
点t1すなわち第1の光センサー23aが動作した時点で図
に示していないタイマーカウンターがカウントを開始
し、これから所定のカウントに達するまでの間に第3の
光センサー23cが動作しないときに行われる。
At this time, if the overtravel is insufficient, that is, if the actuator 15 starts to return after the first and second optical sensors 23a and 23b operate and before the third optical sensor 23c operates, that is, in FIG. When the operator 15 starts to recover in the state shown, a failure prediction output is given as a failure to explain that the setting of the operator 5 is not correct, that is, the operator 15 has not sufficiently moved to the operating position. As shown in FIG. 6, this detection is performed by a timer counter (not shown) at time t 1, that is, at the time when the first optical sensor 23a operates, and starts counting from a timer counter (not shown) until the third count is reached. This is performed when the optical sensor 23c of does not operate.

次に操作子5が十分な動作位置すなわち作動子15が第
2の位置にある状態で、操作子5に対する外力を取除く
とこの操作子はスプリング9とカツププランジヤー8に
よつて元の位置に戻り始める。同時に作動子15は第5図
(ハ)に示すようにスプリング19の付勢力によつて第2
の位置すなわち動作位置から第1の位置すなわち自由位
置に向つて移動を開始する。これによつて前とは逆にそ
の作動子15が第6図の時点t4で第3の光センサー23cの
投光素子25から受光素子26に至る光を遮る。すなわち第
3の光センサー23cは復帰し、第5図(ハ)に示す状態
となる。この時点において図に示していない復帰不良用
のタイマーカウンターがカウントを開始する。
Next, when the operating element 5 is in a sufficient operating position, that is, the operating element 15 is in the second position, the external force applied to the operating element 5 is removed, and the operating element is moved to its original position by the spring 9 and the cup plunger 8. Start returning to. At the same time, the actuator 15 is moved to the second position by the urging force of the spring 19 as shown in FIG.
From the first position, that is, the operating position, toward the first position, that is, the free position. Its actuator 15 as opposed to the by connexion prior to block light reaching the light receiving element 26 from the light projecting element 25 of the third optical sensor 23c at the time t 4 of Figure 6. That is, the third optical sensor 23c returns to the state shown in FIG. At this point in time, a timer counter for poor recovery, not shown, starts counting.

そして作動子15が復帰運動を続けると作動子15が第6
図の時点t5で第2の光センサー23bの投光素子25から受
光素子26に至る光を遮る。すなわち第2の光センサー23
bは復帰し、第5図(ロ)に示す状態となる。同時にス
イツチとしての出力信号はオフとなる。このときタイマ
ーカウンターはカウントを停止する。
When the actuator 15 continues the returning motion, the actuator 15 moves to the sixth position.
At time t 5 in the figure, the light from the light projecting element 25 to the light receiving element 26 of the second photosensor 23b is blocked. That is, the second optical sensor 23
b returns to the state shown in FIG. At the same time, the output signal of the switch is turned off. At this time, the timer counter stops counting.

このときタイマーカウンターのカウント数があらかじ
め初期設定した値以上になると、スイツチが故障予知信
号であるとして故障予知信号を出力する。逆にそのカウ
ント数が初期設定の値よりも小さければタイマーカウン
ターを初期化する。
At this time, if the number of counts of the timer counter becomes equal to or more than the value set in advance, the switch outputs a failure prediction signal as a failure prediction signal. On the contrary, if the count number is smaller than the default value, the timer counter is initialized.

このようにスイツチの出力信号としては2つの光セン
サー23a,23bの中、先に動作した方で動作出力を、また
先に復帰した方で復帰出力を得ているので、すなわち第
6図の時点t1で動作出力を、また同図の時点t4で復帰出
力を得ているので、仮にいずれか一方の光センサーが故
障したばあいでも外部へのスイツチ出力は確保される。
In this way, as the output signal of the switch, the operation output is obtained by the one that operates first and the return output by the one that returns first, of the two optical sensors 23a and 23b. the operation output at t 1, and because to obtain a return output at t 4 in the figure, if the switch output to the outside even when either one of the optical sensor fails is ensured.

また操作子5の設定不良は最初に動作した光センサー
の出力時点からのカウント数で3つの光センサー23a,23
b,23cの動作状態を検出することにより行われる。
In addition, the setting failure of the manipulator 5 is the number of counts from the output time of the first operating optical sensor, and the three optical sensors 23a, 23a
This is performed by detecting the operating states of b and 23c.

さらに操作子5すなわちレバーや回転軸4、カツププ
ランジヤー8、内部プランジヤー11、作動レバー21ある
いは操作子5等の可動部の復帰不良は先に復帰した光セ
ンサーの出力時点からのカウント数で検出される。
Further, the defective restoration of movable parts such as the operating element 5, that is, the lever, the rotary shaft 4, the cup plunger 8, the internal plunger 11, the operating lever 21 or the operating element 5 is detected by the number of counts from the output time point of the optical sensor which has previously returned. To be done.

さらに操作子5が完全に元の位置に戻り、これととも
作動子15が第1の位置すなわち自由位置に戻ると、第6
図の時点t6で作動子15は第1の光センサー23aの投光素
子25からその受光素子26に至る光を遮り、それを復帰さ
せる。
Further, when the operator 5 is completely returned to the original position and the actuator 15 is returned to the first position, that is, the free position, the sixth
Actuator 15 at time t 6 in FIG intercepts light reaching to the light receiving element 26 from the light projecting element 25 of the first optical sensor 23a, to return it.

なおこれらスイツチの出力信号の制御や故障予知制御
は計算機たとえばマイクロコンピユーターを用いて行う
ことができる。
The control of the output signal of these switches and the failure prediction control can be performed by using a computer, for example, a microcomputer.

なお上述の光センサー23は通常第2の光センサー23b
が先に動作するように光センサー23a,23bと透光窓27,28
との相対的な位置関係を設定することができ、このばあ
いの作用は上述の実施例と実質的に等しい。
The above-mentioned optical sensor 23 is usually the second optical sensor 23b.
To operate first, the optical sensors 23a, 23b and the translucent windows 27, 28
It is possible to set a relative positional relationship with and the action in this case is substantially the same as the above-mentioned embodiment.

また操作子5としてローラーレバー形のものを示した
が、これは通常のレバー形にあつてはレバーを用いるこ
とができ、またプランジヤー形にあつては外部プランジ
ヤーを使用可能である。
Further, although the roller lever type is shown as the manipulator 5, a lever can be used for a normal lever type, and an external plunger can be used for a plunger type.

第7図に示すブロツク図は周知のコンピユーターを用
いてスイツチの故障予知を行うもので、CPU34は演算
部、制御部、メモリ、タイマーカウンターを含む通常の
CPUの機能をすべて有している。そしてこのCPUには投光
素子25,25を駆動するドライバー回路35,35おび受光素子
26,26からの光信号を電気信号に変える受光回路36,36が
それぞれ接続される。またCPU34には定着圧回路37、制
御出力ドライバー回路38、制御出力表示回路39、出力ト
ランジスタ診断回路40、故障予知出力ドライバー回路4
1、故障予知表示回路42等が接続され、さらに制御出力
表示回路39には表示灯43が、また故障予知表示回路42に
は表示灯44が、さらに制御出力ドライバー回路38にはト
ランジスタ45が、かつ故障予知出力ドライバー回路41に
はトランジスタ46がそれぞれ接続される。
The block diagram shown in FIG. 7 is for predicting a switch failure by using a well-known computer, and the CPU 34 is a normal CPU including an arithmetic unit, a control unit, a memory, and a timer counter.
Has all the functions of a CPU. And this CPU has a driver circuit 35, 35 for driving the light emitting elements 25, 25 and a light receiving element.
Light receiving circuits 36, 36 for converting the optical signals from 26, 26 into electric signals are connected, respectively. Further, the CPU 34 includes a fixing pressure circuit 37, a control output driver circuit 38, a control output display circuit 39, an output transistor diagnostic circuit 40, and a failure prediction output driver circuit 4
1, the failure prediction display circuit 42 and the like are connected, the control output display circuit 39 further has an indicator light 43, the failure prediction display circuit 42 has an indicator light 44, and the control output driver circuit 38 has a transistor 45. Further, the transistor 46 is connected to the failure prediction output driver circuit 41, respectively.

なお電源47は端子aとアースG間に接続され、また負
荷48は端子a,b間に、さらに負荷49は端子a,c間にそれぞ
れ接続される。
The power source 47 is connected between the terminal a and the ground G, the load 48 is connected between the terminals a and b, and the load 49 is connected between the terminals a and c.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明は上述のように内部スイツチとして機械的な
接点に代え、光学的な接点すなわち光開閉素子を用いて
いるので、スナツプアクシヨンスイツチのように接点溶
着や可動接点板の折損あるいは塵埃等の接点に対する付
着により接触不良などを招くおそれがない。
Since the present invention uses an optical contact, that is, an optical switching element instead of the mechanical contact as the internal switch as described above, it causes contact welding, breakage of the movable contact plate, dust, etc., like the snap action switch. There is no risk of contact failure due to adhesion to the contacts.

またこの発明は3つの光センサーと3つの透光窓と
が、第1の光センサーの動作開始時点と、第2の光セン
サーの動作開始時点とのずれがなるべく少なるようにほ
ぼ一致させ、かつ第3の光センサーが第1および第2の
光センサーと異なるような位置関係に配列され、かつ第
1および第2の光センサーの中、先に動作する光センサ
ーにより動作出力を得、また先に復帰する光センサーに
よつて復帰出力を得るようにしているので、いずれかの
光センサーが故障したばあいでもスイツチ出力は確保す
ることができる。
Further, according to the present invention, the three optical sensors and the three light-transmitting windows are made to substantially coincide with each other so that the deviation between the operation starting time of the first optical sensor and the operation starting time of the second optical sensor is as small as possible. And the third optical sensor is arranged in a positional relationship different from that of the first and second optical sensors, and the operation output is obtained by the first one of the first and second optical sensors that operates first, and Since the return output is obtained by the optical sensor that returns first, the switch output can be secured even if any of the optical sensors fails.

さらに3つの光センサーの動作状態を検出することに
より操作子の設定不良を知るようにしているので、スイ
ツチの使用中にねじ等の緩みにより設定位置がずれたば
あいにそれをスイツチ出力が得られなくなる前に知るこ
とができる。
Furthermore, since the operator's setting error is detected by detecting the operating state of the three optical sensors, if the setting position shifts due to loosening of the screw etc. while using the switch, the switch output can be obtained. You can know before you can not.

しかも3つの光センサーの復帰時間を測定することに
より可動部の復帰不良を検出するようにしているので、
可動部の動きが設定値よりも遅くなり始めた時点で、す
なわち完全な復帰不良に至る前にその状態を知ることが
できる。
Moreover, since the recovery time of the three optical sensors is measured to detect the recovery failure of the movable part,
The state can be known at the time when the movement of the movable portion starts to become slower than the set value, that is, before complete restoration failure occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明におけるスイツチをカバーを取外して
示す正面図、第2図は側断面図、第3図は内蔵スイツチ
の拡大正面図、第4図は内蔵スイツチの分解斜視図、第
5図は内蔵スイツチの動作状態を示す正面図、第6図は
内蔵スイツチの出力状態を示す波形図、第7図はブロツ
ク回路図である。 1……ハウジング、3……ヘツド、4……回転軸、5…
…操作子、6……ローラー、7……カム部、8……カツ
ププランジヤー、9……スプリング、11……内部プラン
ジヤー、12……ダイヤフラムシール、13……内蔵スイツ
チ、14……ケース、15……作動子、17……プランジヤ
ー、18……シール部材、19……スプリング、21……作動
レバー、22……ピン、23……光センサー、25……投光素
子、26……受光素子、27……透光窓、28……透光窓、29
……透光窓、30……電子回路基板、31……カバー、32…
…カバー、34……CPU、35……ドライバー回路、36……
受光回路、37……定電圧回路、38……制御出力ドライバ
ー回路、39……制御出力表示回路、40……出力トランジ
スタ制御回路、41……故障予知出力ドライバー回路、42
……故障予知表示回路、43……表示灯、44……表示灯、
45……トランジスタ、46……トランジスタ、47……電
源、48……負荷、49……負荷。
FIG. 1 is a front view showing a switch according to the present invention with a cover removed, FIG. 2 is a side sectional view, FIG. 3 is an enlarged front view of a built-in switch, FIG. 4 is an exploded perspective view of the built-in switch, and FIG. Is a front view showing the operating state of the built-in switch, FIG. 6 is a waveform diagram showing the output state of the built-in switch, and FIG. 7 is a block circuit diagram. 1 ... Housing, 3 ... Head, 4 ... Rotation axis, 5 ...
… Operator, 6 …… Roller, 7 …… Cam part, 8 …… Cap plunger, 9 …… Spring, 11 …… Internal plunger, 12 …… Diaphragm seal, 13 …… Built-in switch, 14 …… Case, 15 …… Operator, 17 …… Plunger, 18 …… Seal member, 19 …… Spring, 21 …… Actuating lever, 22 …… Pin, 23 …… Optical sensor, 25 …… Emitting element, 26 …… Receiving light Element, 27 …… Transparent window, 28 …… Transparent window, 29
...... Transparent window, 30 ... Electronic circuit board, 31 ... Cover, 32 ...
… Cover, 34 …… CPU, 35 …… Driver circuit, 36 ……
Light receiving circuit, 37 ... Constant voltage circuit, 38 ... Control output driver circuit, 39 ... Control output display circuit, 40 ... Output transistor control circuit, 41 ... Failure prediction output driver circuit, 42
…… Fault prediction display circuit, 43 …… Indicator, 44 …… Indicator,
45 …… transistor, 46 …… transistor, 47 …… power supply, 48 …… load, 49 …… load.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外力によって駆動される操作子(5)をハ
ウジング(1)に対して相対運動するように支持すると
ともに、上記ハウジング(1)内には非透光性の材料に
より形成され、かつ上記操作子(5)と連動する作動子
(15)を第1の位置と第2の位置との間で往復動自在に
支持し、また上記ハウジング(1)内にはたがいに所定
の間隔をおいて、かつ光学的に対向する投光素子(25)
と受光素子(26)とにより構成された光センサー(23)
を3個収容するとともに、これらの光センサーは上記作
動子(15)によってそれぞれの投光素子と受光素子が光
学的に分離されるように、かつ上記作動子(15)の移動
方向においてたがいに所定の間隔をおいて配設し、さら
に上記作動子(15)には上記それぞれの投光素子から上
記それぞれの受光素子へ光を選択的に導く3個の透光窓
(27)(28)(29)をその移動方向においてたがいに離
間して設け、これらの透光窓と上記センサー(23)とは
上記作動子(15)の移動時に第1の光センサーの動作開
始時点が第2の光センサーの動作開始時点とほぼ等し
く、かつ第3の光センサーの動作開始時点が上記第1お
よび第2の光センサーの動作開始時点と異なるような位
置関係を有し、上記作動子(15)が第1の位置から第2
の位置に移動する過程において、先に動作する光センサ
ーにより動作出力を得、また上記作動子(15)が第2の
位置から第1の位置に移動する過程において、上記第1
または第2の光センサーの中、先に復帰する光センサー
により復帰出力を得るとともに、上記作動子(15)が第
1の位置から第2の位置に向かって移動する過程におい
て、まず第1、第2の光センサーが動作した後、第3の
光センサーが動作しないとき、上記操作子(5)の動作
位置の不良を検出することを特徴とする故障予知機能付
スイッチ。
1. An operator (5) driven by an external force is supported so as to move relative to a housing (1), and is formed of a non-translucent material in the housing (1). In addition, the actuator (15) interlocking with the operator (5) is reciprocally supported between the first position and the second position, and the housing (1) has a predetermined interval therebetween. A light-emitting element (25) that is placed at a certain distance and is optically opposed
Optical sensor (23) composed of a light receiving element (26) and a light receiving element (26)
These three optical sensors are housed in the optical sensor so that the light emitting element and the light receiving element are optically separated by the actuating element (15) and in the moving direction of the actuating element (15). Three light-transmissive windows (27) (28), which are arranged at predetermined intervals, and which further selectively guide light from the respective light-projecting elements to the respective light-receiving elements in the actuator (15). (29) are provided apart from each other in the moving direction, and the translucent window and the sensor (23) are separated from each other by the second operation start point of the first optical sensor when the actuator (15) is moved. The actuator (15) has a positional relationship such that it is substantially equal to the operation start time of the optical sensor, and the operation start time of the third optical sensor is different from the operation start times of the first and second optical sensors. From the first position to the second
In the process of moving to the first position, an operation output is obtained by the previously operated optical sensor, and in the process of moving the actuator (15) from the second position to the first position, the first
Alternatively, in the process of moving the actuator (15) from the first position to the second position while obtaining the return output from the second optical sensor which returns first, A switch with a failure prediction function, which detects a defect in the operating position of the operating element (5) when the third optical sensor does not operate after the second optical sensor operates.
【請求項2】外力によって駆動される操作子(5)をハ
ウジング(1)に対して相対運動するように支持すると
ともに、上記ハウジング(1)内には非透光性の材料に
より形成され、かつ上記操作子(5)と連動する作動子
(15)を第1の位置と第2の位置との間で往復動自在に
支持し、また上記ハウジング(1)内にはたがいに所定
の間隔をおいて、かつ光学的に対向する投光素子(25)
と受光素子(26)とにより構成された光センサー(23)
を3個収容するとともに、これらの光センサーは上記作
動子(15)によってそれぞれの投光素子と受光素子が光
学的に分離されるように、かつ上記作動子(15)の移動
方向においてたがいに所定の間隔をおいて配設し、さら
に上記作動子(15)には上記それぞれの投光素子から上
記それぞれの受光素子へ光を選択的に導く3個の透光窓
(27)(28)(29)をその移動方向においてたがいに離
間して設け、これら透光窓と上記センサー(23)とは上
記作動子(15)の移動時に第1の光センサーの動作開始
時点が第2の光センサーの動作開始時点とほぼ等しく、
かつ第3の光センサーの動作開始時点が上記第1および
第2の光センサーの動作開始時点と異なるような位置関
係を有し、上記作動子(15)が第1の位置から第2の位
置に移動する過程において、先に動作する光センサーに
より動作出力を得、また上記作動子(15)が第2の位置
から第1の位置に移動する過程において、上記第1また
は第2の光センサーの中、先に復帰する光センサーによ
り復帰出力を得るとともに、上記作動子(15)が第2の
位置から第1の位置に復帰するときの上記第3の光セン
サーと、上記第1の光センサーまたは上記第2の光セン
サーの中、先に復帰した光センサーとの復帰時間差を測
定することにより可動部の復帰不良を検出することを特
徴とする故障予知機能付スイッチ。
2. An operator (5) driven by an external force is supported so as to move relative to the housing (1), and is formed of a non-translucent material in the housing (1). In addition, the actuator (15) interlocking with the operator (5) is reciprocally supported between the first position and the second position, and the housing (1) has a predetermined interval therebetween. A light-emitting element (25) that is placed at a certain distance and is optically opposed
Optical sensor (23) composed of a light receiving element (26) and a light receiving element (26)
These three optical sensors are housed in the optical sensor so that the light emitting element and the light receiving element are optically separated by the actuating element (15) and in the moving direction of the actuating element (15). Three light-transmissive windows (27) (28), which are arranged at predetermined intervals, and which further selectively guide light from the respective light-projecting elements to the respective light-receiving elements in the actuator (15). (29) are provided so as to be spaced apart from each other in the moving direction, and the translucent window and the sensor (23) are arranged such that the operation start time of the first optical sensor is the second light when the actuator (15) is moved. Almost the same as when the sensor started
And, the operation start time of the third optical sensor has a positional relationship such that it differs from the operation start times of the first and second optical sensors, and the actuator (15) moves from the first position to the second position. In the process of moving to, the operation output is obtained by the previously operated optical sensor, and in the process of moving the actuator (15) from the second position to the first position, the first or second optical sensor is Among the above, the optical sensor returning first obtains a return output, and the third optical sensor and the first optical sensor when the actuator (15) returns from the second position to the first position. A switch with a failure prediction function, characterized in that a failure in restoration of a movable part is detected by measuring a restoration time difference between the sensor or the second optical sensor that has been restored first.
【請求項3】外力によって駆動される操作子(5)をハ
ウジング(1)に対して相対運動するように支持すると
ともに、上記ハウジング(1)内には非透光性の材料に
より形成され、かつ上記操作子(5)と連動する作動子
(15)を第1の位置と第2の位置との間で往復動自在に
支持し、また上記ハウジング(1)内にはたがいに所定
の間隔をおいて、かつ光学的に対向する投光素子(25)
と受光素子(26)とにより構成された光センサー(23)
を3個収容するとともに、これらの光センサーは上記作
動子(15)によってそれぞれの投光素子と受光素子が光
学的に分離されるように、かつ上記作動子(15)の移動
方向においてたがいに所定の間隔をおいて配設し、さら
に上記作動子(15)には上記それぞれの投光素子から上
記それぞれの受光素子へ光を選択的に導く3個の透光窓
(27)(28)(29)をその移動方向においてたがいに離
間して設け、これら透光窓と上記光センサー(23)とは
上記作動子(15)の移動時に第1の光センサーの動作開
始時点と第2の光センサーの動作開始時点とほぼ等し
く、かつ第3の光センサーの動作開始時点が上記第1お
よび第2の光センサーの動作開始時点と異なるような位
置関係を有し、上記作動子(15)が第1の位置から第2
の位置に移動する過程において、先に動作する光センサ
ーにより動作出力を得、また上記作動子(15)が第2の
位置から第1の位置に移動する過程において、上記第1
または第2の光センサーの中、先に復帰する光センサー
により復帰出力を得るとともに、上記作動子(15)が第
1の位置から第2の位置に向かって移動する過程におい
て、まず第1、第2光センサーが動作した後、第3の光
センサーが動作しないとき、上記操作子(5)の動作位
置の不良を検出するとともに、上記作動子(15)が第2
の位置から第1の位置に復帰するときの上記第3の光セ
ンサーと上記第1の光センサーまたは上記第2の光セン
サーの中、先に復帰した光センサーとの復帰時間差を測
定することにより可動部の復帰不良を検出することを特
徴とする故障予知機能付スイッチ。
3. An operator (5) driven by an external force is supported so as to move relative to the housing (1), and is formed of a non-translucent material in the housing (1). In addition, the actuator (15) interlocking with the operator (5) is reciprocally supported between the first position and the second position, and the housing (1) has a predetermined interval therebetween. A light-emitting element (25) that is placed at a certain distance and is optically opposed
Optical sensor (23) composed of a light receiving element (26) and a light receiving element (26)
These three optical sensors are housed in the optical sensor so that the light emitting element and the light receiving element are optically separated by the actuating element (15) and in the moving direction of the actuating element (15). Three light-transmissive windows (27) (28), which are arranged at predetermined intervals, and which further selectively guide light from the respective light-projecting elements to the respective light-receiving elements in the actuator (15). (29) are provided so as to be spaced apart from each other in the moving direction, and these light-transmitting windows and the optical sensor (23) are separated from each other when the operation of the actuator (15) is started and when the operation of the first optical sensor is started. The actuator (15) has a positional relationship such that it is substantially equal to the operation start time of the optical sensor, and the operation start time of the third optical sensor is different from the operation start times of the first and second optical sensors. From the first position to the second
In the process of moving to the first position, an operation output is obtained by the previously operated optical sensor, and in the process of moving the actuator (15) from the second position to the first position, the first
Alternatively, in the process of moving the actuator (15) from the first position to the second position while obtaining the return output from the second optical sensor which returns first, When the third optical sensor does not operate after the second optical sensor operates, a defect in the operating position of the operating element (5) is detected, and the operating element (15) moves to the second position.
By measuring the return time difference between the third optical sensor and the first optical sensor or the second optical sensor that has returned first when returning from the position to the first position. A switch with a failure prediction function, which is characterized by detecting a return failure of a movable part.
JP18221089A 1989-07-14 1989-07-14 Switch with failure prediction function Expired - Lifetime JPH083455B2 (en)

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